具有不同反離子的雙癸基二甲基季銨鹽性能研究.pdf

1、陽(yáng)離子表面活性劑在表面活性劑的總產(chǎn)量中占有量較少，但產(chǎn)品種類多達(dá)上千種，廣泛應(yīng)用于建筑、石油開(kāi)采、采礦、印染、日用化工等領(lǐng)域。常用季銨鹽表面活性劑的反離子一般為Cl-、Br-、I-、CH3SO4-等，這是由于脂肪胺生成季銨鹽使用的季銨化試劑主要為氯甲烷、芐氯、溴甲烷、碘甲烷和硫酸二甲酯。由于受可選擇季銨化試劑種類的限制，使得季銨鹽反離子的多樣性較少，同時(shí)由于這些季銨化本身的毒性又對(duì)操作者身體、產(chǎn)品和環(huán)境等造成一定的影響。因此，探索尋求綠

2、色無(wú)毒的季銨化試劑成為科研人員重點(diǎn)研究的方向。碳酸二甲酯(DMC)作為一種綠色無(wú)毒的季銨化試劑，隨著其合成工藝的成熟，成為目前研究的熱點(diǎn)。將DMC與脂肪胺反應(yīng)可合成甲基碳酸酯季銨鹽，甲基碳酸酯季銨鹽可與不同類型的酸反應(yīng)制備其它類型反離子季銨鹽，該方法有效的拓展了季銨鹽的種類。為探索不同反離子對(duì)季銨鹽物理化學(xué)及應(yīng)用性能的影響，并將其實(shí)際應(yīng)用，本論文選用雙癸基甲基叔胺為原料，DMC為甲基化試劑，并與相應(yīng)酸進(jìn)行反應(yīng)制備不同反離子季銨鹽，通過(guò)對(duì)

3、不同反離子季銨鹽的物化性能和應(yīng)用性能的考察，并嘗試將其應(yīng)用到殺菌劑配方中。
　　本論文以雙癸基甲基叔胺、DMC和相應(yīng)酸為原料，合成了10種不同反離子雙癸基季銨鹽，通過(guò)紅外光譜和核磁共振分析了合成季銨鹽的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)合成了反離子為HCOO、CnH2n+1COO(n=1，2，3，5，7，9，11)、Cl、NO3的雙癸基二甲基季銨鹽。
　　本論文測(cè)定了合成的10種新型反離子雙癸基季銨鹽表面活性劑溶液的表面活性、泡沫性能、乳化

4、性能、潤(rùn)濕性能和抑菌性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用吊環(huán)法和懸滴法測(cè)定反離子為有機(jī)碳鏈的雙癸基季銨鹽表面活性劑的表面張力，兩種測(cè)試方法測(cè)得的臨晃膠束濃度(CMC)和表面張力差別較小。反離子為無(wú)機(jī)離子或有機(jī)碳鏈長(zhǎng)度小于6時(shí)，反離子對(duì)雙癸基季銨鹽表面活性劑的CMC影響較小;當(dāng)反離子碳鏈長(zhǎng)度為大于6的有機(jī)長(zhǎng)碳鏈時(shí)，對(duì)季銨鹽表面活性劑的CMC影響較大。
　　由于反離子的不同，雙癸基季銨鹽的泡沫性能有很大的不同。雙癸基二甲基硝酸銨(DDAN)的泡沫性能

5、（起泡性能和穩(wěn)泡性能）比常用雙癸基二甲基氯化銨(DDAC)的泡沫性能（起泡性能和穩(wěn)泡性能）好，季銨鹽表面活性劑的起泡性能和穩(wěn)泡性能隨著反離子羧酸根碳鏈長(zhǎng)度的增加表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，表明可通過(guò)改變季銨鹽反離子的結(jié)構(gòu)對(duì)其泡沫性能進(jìn)行調(diào)控。
　　DDAN乳化煤油的能力比DDAC乳化煤油的能力強(qiáng)，雙癸基季銨鹽乳化煤油的能力隨著反離子有機(jī)羧酸根碳鏈長(zhǎng)度的增加先升高后降低，雙癸基二甲基己酸銨的乳化能力最強(qiáng)。
　　DDAN的潤(rùn)濕性能

6、比DDAC的潤(rùn)濕性能好，反離子為羧酸根的雙癸基季銨鹽，其潤(rùn)濕性能隨著羧酸根碳鏈長(zhǎng)度的增大而逐漸增強(qiáng)。
　　合成的10種雙癸基季銨鹽表面活性劑對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有較好的抑制作用。
　　選取上述雙癸基季銨鹽表面活性劑中反離子為甲酸根的季銨鹽(DDAF)與溫和、安全的脂肪醇醚羧酸鹽(AEC-9Na)進(jìn)行復(fù)配，研究了復(fù)配體系的表面張力和應(yīng)用性能。結(jié)果表明，混合體系在表面張力、乳化性能和潤(rùn)濕性能方面均有協(xié)同作用。與單一表面活

7、性劑溶液DDAF相比，混合體系的起泡性能更高，穩(wěn)泡性能更低。將AEC-9Na/DDAF復(fù)配溶液用于低泡體系（如機(jī)洗）具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　AEC-9Na(質(zhì)量濃度為16％)和DDAF(質(zhì)量濃度為0.8％)復(fù)配體系同時(shí)具有良好的去污效果和抑菌性能，復(fù)配結(jié)果可為開(kāi)發(fā)具有消殺功能的液體洗滌劑提供一定的數(shù)據(jù)支持。
　　抑菌洗手液作為一種日常用品，不僅有清潔手部皮膚的作用，同時(shí)還能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。將DDAF作為消殺物質(zhì)用于洗手